樁承式加筋路堤承載性狀研究.pdf

1、樁承式加筋路堤作為一種較為新型的地基處理方法，在許多新建或改擴(kuò)建高速公路工程中得到了廣泛的應(yīng)用。同傳統(tǒng)的地基處理方法相比，樁承式加筋路堤能夠有效減小加固區(qū)軟弱土層的壓縮變形及側(cè)向滑動(dòng)，從而有效地控制路基的沉降與差異沉降及側(cè)向變形，做到快速填筑，縮短施工工期，特別適用于需快速施工或?qū)ず蟪两蹬c差異沉降有嚴(yán)格要求的工程。但是樁承式加筋路堤涉及路堤、加筋體、樁（帽）和原始地基之間的相互作用，使得其承載性狀變得十分復(fù)雜。研究相對(duì)滯后，目前尚未有

2、相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范或成熟的設(shè)計(jì)理論，大多實(shí)際工程依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，有時(shí)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際情況存在較大的出入，容易引發(fā)工程事故。本文即針對(duì)某采用樁承式加筋路堤進(jìn)行高速公路軟基處理的失敗案例展開分析研究，尋找產(chǎn)生問題的原因，并有針對(duì)性地進(jìn)行方案優(yōu)化。
　　首先，在對(duì)以往學(xué)者研究成果進(jìn)行調(diào)研學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上，選用較為成熟的理論方法對(duì)實(shí)際工程的沉降與承載力進(jìn)行了分析。沉降計(jì)算時(shí)，通過(guò)路堤填土中的土拱效應(yīng)、加筋體的拉膜效應(yīng)、樁土間的共同作用及

3、樁端持力層的支撐作用分別建立微分方程，并結(jié)合各部分交界處的應(yīng)力和位移連續(xù)性條件，使用Matlab計(jì)算軟件求解得到路堤沉降和樁土差異沉降及樁身軸力與樁側(cè)摩阻力的數(shù)值與分布規(guī)律。承載力計(jì)算時(shí)，在傳統(tǒng)復(fù)合地基承載力計(jì)算理論的基礎(chǔ)之上，考慮了路堤填土壓力及加筋墊層的增強(qiáng)作用，并得出各部分承載力的貢獻(xiàn)值。
　　其次，針對(duì)本論文的工程實(shí)例，采用巖土與隧道有限元專用軟件MIDAS/GTS—NX建立三維計(jì)算模型，并與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證建模

4、與模型參數(shù)取值的合理性之后，針對(duì)實(shí)際工程中的問題，從路堤變形、樁土沉降、格柵拉力和樁身受力與變形四個(gè)方面進(jìn)行分析，得出樁體荷載分擔(dān)不夠大，樁間土體承擔(dān)過(guò)大的路堤荷載，加固區(qū)軟弱土層產(chǎn)生過(guò)大的豎向與側(cè)向變形，邊樁承受過(guò)大的剪力和彎矩而出現(xiàn)毀樁。
　　最后，就問題產(chǎn)生的可能原因，通過(guò)變換布樁方案，得出不同布樁方案下，路堤變形、樁土沉降、格柵拉力和樁身受力與變形的變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果的分析，提出優(yōu)化方案:保持Ⅰ區(qū)樁間距不變，將樁